[发明专利]复杂环境超长距离顶管顶进结构及施工方法

权利要求书

1.一种复杂环境超长距离顶管顶进结构的施工方法，其特征在于，

用于在复杂环境超长距离下铺设管线，管线由多根管节(4)组成，所述方法包括以下步骤：

步骤一、工作井施工：

在管线中部，以管线为中轴的地面(2)进行测量放线确定工作井(8)开挖线，在开挖线处挖除土体至预定深度，在工作井(8)上预留管节(4)的进洞口；

步骤二、中部顶压墙、斜向支撑施工：

在工作井(8)内浇筑混凝土形成中部顶压墙(12)，在中部顶压墙(12)的侧面安装斜向支撑(17)，中部顶压墙(12)通过斜向支撑(17)固定在工作井(8)内；

步骤三、压力传感器、位移传感器和应变片安装：

在中部顶压墙(12)两侧墙面各安装一对用于实时监测中部顶压墙(12)的偏压力的压力传感器(19)，在工作井(8)沿管线的轴线的两侧钻孔并安装有位移传感器(15)，位移传感器(15)置于工作井(8)的四角处，在斜向支撑(17)上安装应变片(18)；

步骤四、泥浆循环体系、电线路系统施工：

开挖泥浆循环池(16)，用于安装泥浆分离系统和注浆系统，检查泥路循环和供电系统是否正常；

步骤五、顶进设备、接收井施工：

在中部顶压墙(12)两侧均安装顶进设备(6)，在管线两端分别沿地面向下开挖接收井(1)，接收井(1)施工时预留管节(4)的出洞口；

步骤六、泥水平衡顶管机吊放：

在中部顶压墙(12)两侧同步下放两部泥水平衡顶管机(3)，利用顶进设备(6)同步开启两部泥水平衡顶管机(3)的反向顶进工作；

步骤七、同步吊放管节、同步顶进施工：

根据压力、位移和应变的监测数据调整两侧的顶进过程，若有一侧的顶进反力大于另一侧顶进反力的10％，则放缓反力较大一侧的顶进速度和/或加快反力较小一侧的顶进速度；

步骤八、重复步骤七直至泥水平衡顶管机(3)达到接收井(1)；

步骤九、设备拆除：

拆除工作井内的中部顶压墙(12)、斜向支撑(17)，吊出顶进设备(6)，向工作井(8)内吊放相应的管节(4)，将整个超长距离顶管连接；

步骤十、土方回填：

对工作井(8)两侧的进洞口进行密封，对工作井(8)进行土方回填(21)。

2.根据权利要求1所述的复杂环境超长距离顶管顶进结构的施工方法，其特征在于，工作井(8)包括在底部通过浇筑混凝土形成的工作井基础(10)以及工作井基础(10)向上延伸形成的工作井井壁(9)，工作井基础(10)和工作井井壁(9)形成整体。

3.根据权利要求2所述的复杂环境超长距离顶管顶进结构的施工方法，其特征在于，在步骤一中，在开挖线处挖除土体至预定深度具体包括：

沿预施工的工作井井壁(9)两侧打设U型钢板桩至设计深度，采用液压抓斗成槽机在U型钢板桩之间进行工作井井壁(9)土体的挖除施工，挖土成槽后吊放钢筋笼并浇筑混凝土成四边闭合的工作井井壁(9)，然后上拔回收U型钢板桩，挖除工作井(8)内土体至预定深度。

4.根据权利要求2所述的复杂环境超长距离顶管顶进结构的施工方法，其特征在于，工作井井壁(9)的横截面为长方形，沿管线的轴线的两侧为长边，其中管节(4)的进洞口(22)开设在两侧短边的工作井井壁(9)，将位移传感器(15)置于两侧长边的工作井井壁(9)，用于监测工作井(8)中轴线是否发生位移产生偏差。

5.根据权利要求3所述的复杂环境超长距离顶管顶进结构的施工方法，其特征在于，在步骤二中，浇筑混凝土形成中部顶压墙(12)之前，所述方法还包括：

在工作井基础(10)中部打设竖桩(14)，并以竖桩(14)为中轴打设对称的斜桩(13)，然后在工作井基础(10)、斜桩(13)和竖桩(14)顶部搭接绑扎钢筋。

6.根据权利要求1所述的复杂环境超长距离顶管顶进结构的施工方法，其特征在于，在步骤三中，斜向支撑(17)通过螺栓固定在工作井井壁(9)和中部顶压墙(12)之间，应变片(18)安装在斜向支撑(17)的中部，用于消除或降低残余的应力，防止斜向支撑(17)变形与开裂。